2021届高考物理三轮冲刺专题突破训练：力学实验 （解析版）

力学实验【原卷】 1．利用单摆测当地重力加速度的实验中，单摆摆线的长度为。 (1)用游标卡尺测金属小球直径如上图甲所示，正确的是________，小球直径读数如图乙所示。则______。 (2)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力随时间变化的图像如图丙所示，重力加速度的表达式________（用题目中的物理量、、表示）。 2．某同学用图甲所示装置做“探究物体的加速度与力的关系”的实验。实验时保持小车质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测小车运动的加速度。 (1)实验时先不挂钩码，反复调整垫块的位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的______； (2)在某次实验中，打点计时器打下如图所示的一条点迹清晰纸带，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个打点未画出。由纸带上的数据可知：打E点时物体的速度vE=______m/s；（结果保留两位有效数字）；物体运动的加速度a=______m/s2（结果保留两位有效数字）； (3)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据作出图丙所示的a－F关系图线，图线不通过坐标原点O的原因是______，曲线上部弯曲的原因是______。 3．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。各测量点到0测量点的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s，试完成下面问题。 (1)实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的是______。 A．电压合适的交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．停表 (2)根据纸带上各个测量点间的距离，该同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中（结果保留三位有效数字）。 瞬时速度 数值/ 0.165 0.214 0.263 ______ 0.363 (3)在图中所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图像______。 (4)由图像求出小车的加速度______（结果保留三位有效数字）。 4．某物理课外小组通过如图甲所示的实验装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。置于实验台上的长木板左端固定一轻滑轮；细线跨过滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有个，每个质量均为m。实验步骤如下： (1)为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下挂钩码的细绳，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做______运动。 (2)将1个钩码挂在细线左端，其余4个钩码放在小车内，用手按住小车并使细线与木板平行。接通打点计时器的电源，然后释放小车，得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器打点的周期，其中A、B、C、D、E每相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，根据纸带提供的数据，计算小车加速度的表达式为______（用英文字母表示），算得小车加速度的大小为______。（计算结果保留两位有效数字） (3)将n（依次取）个钩码挂在细线左端，其余个钩码仍留在小车内，重复前面的步骤，并得到相应的加速度a。 (4)在坐标图作出图像如图所示。从图像可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。如果实验时漏了上面的步骤（1），下列说法正确的是（________） A．图线不再是直线 B．图线仍是过原点的直线，但该直线的斜率变小 C．图线仍是直线，但该直线不过原点 D．图线仍是直线，但该直线的斜率变大 5．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示，已知实验过程中操作正确。 (1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______（填“F”或“F′”）； (2)本实验采用的科学方法是______； A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 (3)本实验中以下说法正确的是______。 A．两根细绳必须等长 B．橡皮条沿同一方向伸长同一长度 C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行 D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角必须取90° 6．某同学用如图甲所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，为固定橡皮条的图钉。 （1）本实验采用的科学方法为__________。 A．理想实验法